Variabilitatea trăsături ereditare ca bază de patologie

Ereditatea ca abilitatea de a transmite o varietate de organisme (morfologice, funcționale și biochimice) dovezi ale descendenților lor este determinată de stabilitatea și funcționarea conservatorismul aparatului genetic.

Baza genotipului fiabilitate constă din următoarele caracteristici structurale și funcționarea genomului uman: 1) Duplicarea elementelor structurale; 2) Principiul matricei Biosinteza; 3) capacitatea de a repara; 4) reglarea activității genei.

Duplicarea elemente genetice nu componentele de evacuare genotip stabilitate. Principiul matrice (replicare) și ARN (transcriere) homeostaziei genotipul prevăzut în ADN-ul biosinteza. Acest principiu este asigurată de două caracteristici remarcabile ale ADN-ului: dublu helix structura moleculara si capacitatea fiecăreia dintre polinucleotidei toroanele helices servi ca matriță pentru sinteza unei noi catene de acid nucleic care este complementar cu filamentul original și, prin urmare, acesta corespunde în totalitate. În procesul de replicare a ADN-ului în sine asigură reproducerea exactă a informației genetice într-o serie de sinteza ADN succesive și diviziunile celulare ulterioare. În procesul de sinteză matricei transcripție asigură o transformare exactă, nedistorsionată codificate în informația genetică ADN printr-o nucleozidă

secventa ARN tidnye in proteine ​​specifice ale secvenței primare de aminoacizi.

Evolution a furnizat celule versatile mecanisme de recuperare (sau reparație) daune structuri genetice (ADN și cromozomi). Absolut stabil în organism poate fi nimic, inclusiv nu pot fi aparate genetice absolut stabile de celule. Structura primară a ADN-ului, deși cu o frecvență scăzută poate fi variată în timpul replicării ADN-ului. Aceste evenimente sunt cunoscute ca „erori de replicare.“ Mult mai mult ADN-ul este deteriorat de expunerea la mutageni.

S-a descoperit acum o serie de mecanisme prin care a eliminat anumite daune ADN-ului. Acestea se bazează pe procese enzimatice.

ar trebui furnizate Homeostazia mediului intern, în plus față de mecanismele fundamentale fiabilitatea controlului anterior genetic al activității genei. Mecanismele care controlează nivelurile moleculare și supramoleculare încă nu este dezvăluită.

Stabilitatea funcționării sau conservatorismul aparatului genetic reprezintă doar un aspect al fenomenului de ereditate. Cealalta parte este variabilitatea (variație genetică). Numai în ereditatea ei totalitate și variabilitatea și să asigure conservarea vieții pe Pământ, și evoluția biologică continuă. Variația genetică a corpului asigură flexibilitatea necesară pentru condițiile existenței sale, atât în ​​viața unui individ, cât și prin existența speciei în ansamblu.

acid ascorbic. Prezența acestei gene la animale le protejează de scorbut în curs de dezvoltare, iar omul din cauza unei astfel de „eroare innascuta universală a metabolismului“ beriberi S. susceptibila În evoluția omului și „dobândite“ trăsături nedorite, care sunt direct legate de boala. Cele mai multe specii de animale este imun la toxoidul difteric și virusul poliomielitei, deoarece acestea nu au componentele membranelor celulare, oferind percepția fie un factor patogen. La om, aceste componente au. Genele care le determină, au fost identificate. De exemplu, o genă care determină componente ale membranelor celulare pentru detectarea toxina difterică este localizată în cromozomul 5, ca și pentru percepția virusului polio - al 19-lea cromozom.

Nici una dintre speciile, inclusiv la om, nu există nici o limită clară între variatie genetica care duce la variații normale in trasaturi si variatie genetica, determinând variația anormală (boală genetică). Cele mai multe mutații crește polimorfismului populațiilor umane (grupa de sânge, culoarea părului, înălțimea, forma ochilor, etc.), dar, în unele cazuri, mutatii afecteaza functiile critice, iar acest lucru conduce la boli. Astfel, patologia genetică - este o parte a variației genetice care a acumulat în timpul evoluției omului. Omul, devenind biologice specii Homo sapiens (Homo sapiens), așa cum au fost plătite pentru „sapientatsiyu“ acest gen de acumulare de mutații patologice. Pe baza acestor dispoziții, a formulat una dintre principalele concepte ale Genetica medicale ale acumulării evolutive de mutații patologice în populațiile umane. Sprijinirea acestui concept sunt mutații patologice la animale, în manifestările sale sunt similare cu boli genetice la om (ahondroplazia, hemofilia, distrofia musculara si multe alte vaci, porci, oi, pisici, câini, rozătoare) și prezența bolilor genetice la om, care a trăit în urmă cu câteva mii de ani, după cum se poate observa din săpături și lucrări de artă.

Principala sursă de diversitate de trăsături ereditare și evoluția lor în curs de desfășurare este variabilitatea mutație. Capacitatea de a suferi mutații ADN-ul a fost generat în cursul evoluției și înrădăcinat în procesul de selecție naturală, pare, precum și capacitatea de a rezista mutatie

modificări, și anume pentru a le repara. În consecință, în organizarea ADN-ului încorporat ca probabilitatea de erori de replicare, precum și posibilitatea modificării structurii sale primare. Probabilitatea de „eșec“ preciziei replicarea ADN-ului nu este mare. Este un singur eveniment pe 10 5 -10 7 nucleotide. Cu toate acestea, ținând seama de numărul extrem de mare de nucleotide în genomul (3,3 miliarde de nucleotide per set haploid), trebuie recunoscut faptul că valoarea în genomul celulei pe generație aceasta reprezintă mai multe mutații ale genelor structurale. Se crede că fiecare individ moștenește 2-3 noi mutații dăunătoare care pot provoca un efect letal.

Modificări în secvența de nucleotide a moleculei de ADN poate afecta primar (aminoacid) o structură de proteină sau la reglarea sa de sinteză. Deci, o mulțime de experiență studierea naturii moleculare a mutațiilor hemoglobinei arată că o proporție semnificativă a acestor mutații nu alterează funcția hemoglobinei. Aceste mutații sunt neutre și nu fac obiectul de selecție. Alte mutații conduc la anomalii funcționale din molecula de proteină. Aceste anomalii în anumite circumstanțe, pot fi utile pentru organism, adică, au valoare adaptativă, prin urmare, conserva și crește în generațiile următoare. Este în acest mod format și menținut în diferite exemple de realizare populatiile structurale, transport și proteine ​​enzimatice ale organismului. O caracteristică a polimorfismului proteinelor din organism, ceea ce înseamnă că fiecare individ este unic biochimică, datorită mutației variație și selectarea variantelor proteice adaptive. Dacă anomalii structurale sunt incompatibile cu îndeplinirea funcțiilor sale de proteine ​​care sunt vitale pentru celula organismului, mutația devine patologică și ulterior eliminate din populație sau cu celulă neviabil (organism) sau stocate, provocând o boală ereditară. În unele cazuri, operatorii de transport heterozigote de mutații patologice sunt supuse de selecție pozitivă. Un exemplu este gena pentru siclemie, care este larg răspândită în populațiile care trăiesc în regiunile endemice de malarie, datorită stabilității purtătorilor heterozigoți ai genei „aberant“ (alela mutantă) pentru Plasmodium falciparum.

Diferite caracteristici ale organismului in moduri diferite rezistente la modificări mutaționale, datorate, se pare, cu o valoare

tag-ul si sa „vârsta“ evolutivă. Caracteristici cum ar fi proteinele histone care alcatuiesc cromozomi, sau proteine ​​contractile actin și tubulina, proteine ​​sau enzime de replicare și transcripție, sunt foarte conservatoare și sunt aceleași, nu numai între reprezentanții omenirii, ci și de specii mare depărtare filogenetică. Aparent, mutatii in genele corespunzatoare sunt letale. Majoritatea proteinelor din organism, în special enzima să existe în mai multe izoforme și susceptibile la modificări mutaționale care duc la patologie.

mutații patologice diferă în capacitatea lor de a persista și de răspândire în rândul populației. Unii dintre ei, permițându-le să mențină fertilitatea transportatorului și nu provoacă modificări negative semnificative în fenotipul, pot fi transmise din generație în generație pentru o lungă perioadă de timp. Aceste semne sunt separate (alocate) în generațiile conform legilor mendeliene și datorită sarcinii lor genetice în populațiile poate persista o lungă perioadă de timp. Unele combinații convențional alele recesive patologice pot da un avantaj selectiv pentru persoane (supraviețuire, fertilitate). Frecvența alelelor din populație va crește la un anumit nivel într-o serie de generații, până la un echilibru între procesele de mutație și selecție. Frecvența diferitelor alele mutante de acest tip pot fi inegale în diferite populații care legi determinate de populație (efect fondator, frecvența căsătoriilor consanguin, migrația și condițiile de mediu). În cazul în care mutația nou apărut este manifestări patologice dominante și conduce la un rezultat genetice letale (individul nu lasă urmași), apoi o sarcină mutație nu se transmite la următoarea generație. Aceasta este, de obicei, formele dominante de boli grave, precum si majoritatea bolilor cromozomiale.

În general, efectele „sarcina“ genetice o persoană exprimată într-un fenomen evolutiv si genetice ale polimorfism echilibrat, mortalitatea și fertilitatea redusă.

Pe baza proceselor în curs de schimbare apar ereditare (mutații) și selecția genotip în cursul unei lungi evoluții a populațiilor umane formate polimorfism Balanced. Sub acest nume, să înțeleagă acest fenomen, atunci când două sau mai multe forme sunt reprezentate în populația

alele ale unei gene, frecvența alelelor rare nu este mai mică de 1%. Deoarece apariția mutației - este un eveniment rar, rezultă că frecvența alelei mutante într-o populație de mai mult de 1% poate fi explicată printr-un avantaj selectiv pentru organism această alelă și acumularea progresivă a unui număr de generații după producerea acestuia (1 10 -7?). Exemple de polimorfism sunt echilibrate grup sanguin AB0, Rh, gene de fibroza chistica, fenilcetonuria, hemocromatoza primara. Diversitatea genetică se bazează pe echilibrul polimorfism uman, format peste zeci sau sute de mii. Această diversitate este fundamentul dezvoltării umane ca specie. Probabilitatea de apariție și de blocare în populațiile de mutații cu un efect pozitiv asupra evolutiva „depanat“ există corpul uman în acest moment, dar este extrem de mic. Aproape întotdeauna, noi mutații au un efect negativ.

Prin efectele mortalității legate de sarcină mutație. Ea se manifestă la nivelul de distrugere a gameți, zigoți, embrionii, feții și copii. Cele mai intens efectele letale sunt exprimate în populațiile umane la nivelul zigot. Aproximativ 60% dintre zigoți mor înainte de implantare, adică la clinic sarcini detectabile. Rezultatele tuturor clinic pentru sarcini sunt după cum urmează: avortul spontan - 15%, copiii născuți morți - 1% și născuți vii - 84%. Din cele 1000 de nou-nascuti cu cel puțin 5 mor înainte de vârsta de un an din cauza unor boli ereditare, nu sunt compatibile cu viata. Aceasta este cantitatea de letale variabilitate încărcăturii mutației în populațiile umane din punct de vedere medical.

Pentru majoritatea bolilor ereditare caracterizate prin reducerea fertilității datorită disfuncției reproductive. Aceasta conduce la o reproducere redusă a descendenților (și pacient și sănătos) în familiile cu tulburări ereditare.

până la 10 ani. Din cele aproximativ 1 milion de nou-născuți 5000 au o probabilitate mare de handicap. îngrijire medicală a persoanelor cu boli ereditare în condiții de policlinică au de 5-6 ori mai des. Printre contingentul de spital general pentru copii 10 - 20% - acestea sunt copii cu boli ereditare, care este de 5-10 ori mai mare decât frecvența acestor pacienți din populație. Speranța de viață la pacienții cu patologie ereditară a bolii depinde de forma și nivelul de îngrijire. Deși calculele exacte nu sunt făcute încă, dar putem presupune cu certitudine mare pentru țările cu sistem de sănătate bine dezvoltat, care nu este mai mică de 50% din totalul pacienților cu boli genetice mor in copilarie. În Canada, a efectuat o evaluare cuprinzătoare a speranței de viață pentru toți pacienții cu patologie ereditară (cu vârste diferite de debut si severitatea bolii). Ea a fost de 20 de ani mai mică decât media națională (50 de ani în loc de 70).